轴承套圈专用车床床头箱设计200mm

河南科技大学毕业设计（论文）I轴承套圈专用车床床头箱设计（200MM）摘要此次毕业设计就是着眼与轴承生产工业机床的设计。轴承的生产过程比较简单，工艺并不十分复杂，并且轴承环的加工是大批量生产。因此，进行轴承环专用机床的设计是很有意义的。本人主要负责轴承环专用机床的主轴箱设计,通过国内外同类机床的比较，并查阅了大量相关资料，且由于该机床用于大批量生产，在加工过程中，机床不经常变速，故采用交换齿轮变速。这样可以使主轴箱结构简单，减少操纵机构。轴向尺寸小，变速箱结构尺寸小，齿轮数量少，传动链短，提高了传动精度。在本设计中的离合器采用摩擦片式电磁离合器，制动装置采用湿式多片电磁式制动器，并在在原来的基础上加以改进使结构更加合理简单，动作更加灵活、可靠。能实现自动工作循环，可以较容易地联入自动线中。关键词轴承环，专用车床，主轴箱，交换齿轮，电磁控制河南科技大学毕业设计（论文）IIBEARINGSPECIALLATHEHEADSTOCKDESIGN200MMABSTRACTTHEGRADUATIONPROJECTISTHEPRODUCTIONOFINDUSTRIALMACHINESLOOKANDBEARINGDESIGNBEARINGPRODUCTIONPROCESSISRELATIVELYSIMPLEANDNOTVERYCOMPLICATEDPROCESS,ANDBEARINGRINGMACHININGISMASSPRODUCTIONTHEREFORE,FORTHEDESIGNOFSPECIALMACHINETOOLBEARINGRINGISVERYSIGNIFICANTIAMRESPONSIBLEFORSPECIALMACHINETOOLSPINDLEBEARINGRINGBOXDESIGN,THROUGHDOMESTICANDINTERNATIONALCOMPARISONOFSIMILARMACHINES,ANDACCESSTOALOTOFRELEVANTINFORMATION,ANDBECAUSETHEMACHINESUSEDINPRODUCTION,DURINGPROCESSING,THEMACHINEDOESNOTALWAYSSPEED,SOWITHTHEEXCHANGEGEARSHIFTTHISKEEPSTHESPINDLEBOXISSIMPLE,REDUCETHECONTROLMECHANISMSMALLAXIALSIZE,TRANSMISSIONSTRUCTUREISSMALL,ASMALLNUMBEROFGEARS,DRIVECHAINISSHORT,TOIMPROVETHETRANSMISSIONACCURACYINTHEDESIGNOFTHECLUTCHFRICTIONPLATEUSINGELECTROMAGNETICCLUTCH,BRAKEUSEWETMULTIPLATEELECTROMAGNETICBRAKE,ANDONTHEBASISOFTHEORIGINALSTRUCTUREBEIMPROVEDSOTHATMOREREASONABLEANDSIMPLE,ACTIONISMOREFLEXIBLEANDRELIABLETOACHIEVEAUTOMATICWORKCYCLE,YOUCANMOREEASILYBECONNECTEDTOAUTOMATICLINEKEYKKKWORDSBEARINGRINGS,SPECIALLATHE,HEADSTOCK,GEARS,ELECTROMAGNETICCONTROL河南科技大学毕业设计（论文）III目录前言1第1章概述211设计目的212机床用途213主要技术参数2第2章国内外同类车床分析比较321国内同类机床参数的分析比较322国内外同类机床结构及精度分析比较3第3章传动系统设计531运动设计5311极限转速5312转速数列公比的确定5313主电机功率确定6314主传动系统拟定7315确定各变速组齿轮传动副的齿数9316核算转速误差10317绘制传动系统简图1132动力计算11321求各轴的计算转速11322齿轮的计算12323传动轴的计算14324主轴组件设计15325带传动设计16326片式摩擦离合器的的计算17第4章传动零件的验算1941圆柱齿轮的验算19411基本组的齿轮模数验算19412第二变速组齿轮模数验算21河南科技大学毕业设计（论文）IV413斜齿轮模数验算2242主轴的弯曲刚度校核24421主轴的受力分析24422切削力计算24423主轴前端挠度及前支撑的转角2643轴上花键侧挤压力验算3044轴上轴承寿命验算30第5章结构设计说明3651结构设计方案及技术要求3652润滑与密封3753其它问题37结论38参考文献40致谢41外文资料译文42河南科技大学毕业设计论文1前言现代化工业生产的特征主要体现在高生产率和先进的技术经济指标两方面，而这些首先取决于机械制造工业提供的装备机床的技术水平。机床工业是机器制造业的重要部门，担负着为农业、工业、科学技术和国防现代化提供技术装备的任务，在整个国民经济中占有重要地位。而在一般的机械制造中，机床所负担的加工工作量，约占机械制造总工作量的4060。从质的方面来说，既然机床是制造各种装备和机器的，那么机床的性能就必然直接影响机械产品的性能、质量和经济性。因此，机床是国民经济中具有战略意义的基础工业。机床工业的发展和机床技术水平的提高，必然对国民经济的发展起重大的推动作用。一个国家机床工业的技术水平、机床的拥有量和现代化程度，是衡量这个国家工业生产能力和技术水平的重要标志之一。1此毕业设计就是着眼与轴承生产工业机床的设计。轴承的生产过程比较简单，工艺并不十分复杂，需要机床加工最多的的就是轴承环的机加工过程，并且轴承环的加工是大批量生产。因此，进行轴承环专用机床的设计是很有意义的。轴承套圈车床是适合大批量生产的大功率、高效率的半自动车床。它主要用于轴承环的车削加工，也可用于加工盘类、短轴类、套类等零件。在该机床上可以采用多把刀具同时加工零件，也可采用仿形刀架加工各种成型表面。该机床由电器、电磁联合控制，实现自动工作循环。因此，可以较容易地联入自动线中。本设计负责的是轴承环专用机床的主轴箱设计,通过国内外同类机床的比较，且由于该机床用于大批量生产，在加工过程中，机床不经常变速，故采用交换齿轮变速。这样可以使主轴箱结构简单，减少操纵机构。轴向尺寸小，变速箱结构尺寸小，齿轮数量少，传动链短，提高了传动精度。在本设计中的离合器采用摩擦片式电磁离合器，制动装置采用湿式多片电磁式制动器，并在在原来的基础上加以改进使结构更加合理简单，动作更加灵活、可靠。河南科技大学毕业设计论文2第1章概述11设计目的毕业设计是在学完大学四年所有课程之后的一个重要实践性教学环节。其目的在于通过此次设计回顾和总结以前学过的基本知识、基本理论和基本技能，并加以综合运用。本设计所选的题目为轴承套圈车床主轴箱设计，通过机床主传动变速箱设计，使我们在拟定传动结构方案，结构设计和装配，制造工艺以及在零件设计计算，机械制图和编写技术文件等方面得到综合训练；从而培养我们具有结构分析和结构设计的初步能力；可以使我们树立正确的设计思想，理论联系实际和实事求是的工作作风。12机床用途轴承套圈车床是适合大批量生产的大功率、高效率的半自动车床。它主要用于轴承环的车削加工，也可用于加工盘类、短轴类、套类等零件。在该机床上可以采用多把刀具同时加工零件，也可采用仿形刀架加工各种成型表面。该机床由电器、电磁联合控制，实现自动工作循环。因此，可以较容易地联入自动线中。13主要技术参数工件材料轴承钢刀具材料硬质合金加工直径200MM加工精度表面粗糙度3216河南科技大学毕业设计论文3第2章国内外同类车床分析比较21国内同类机床参数的分析比较见表21国内同类机床参数的比较2表21国内同类机床参数的比较22国内外同类机床结构及精度分析比较一结构特点1C7620的结构特点2床身为箱型整体式，刚度高，排屑口宽敞。床身导轨为镶钢结构，淬火后磨削，具有良好的耐磨性。主电机为双速电机，可在自动工作循环中由插销板预选高低两档速度。主轴前端装有精密的双列滚柱轴承，精度稳定。主要参数最大车削直径MM主轴转速范围R/MIN主轴转速级数Z转速数列公比刀架数刀架最大行程MM刀架快进速度MM/MIN刀架最小进给量MM/MIN电机功率KWC7620大连机床厂20090100081412260100451075CE7620广州机床厂20080100012126210CA7620沈阳机床厂20018071041582100375CA76201沈阳机床厂200905006141270310C7632大连机床厂320805008132350150451017STM23日本管铁工所32010612001212523511机床类型河南科技大学毕业设计论文4刀架滑体为耐磨铸铁，并采用矩形导轨。纵、横、进、退均由死挡铁限位，定位精度高。借助插销板可使机床的动作按预选的程序进行。刀架、卡盘动作均由液压控制。操纵版为组合式，操纵、维修方便。油箱与机床分开摆放，避免油温对加工精度的影响。液压卡盘，松、紧工作方便可靠。2C7632的结构特点2床身后立柱形成立式布局，排屑方便，刚度高。主运动由液压离合器刹车，动作灵敏可靠。主轴通过一对交换齿轮和一对滑移齿轮变速，变速机构简单，变速范围较宽。主轴前端装有两排圆锥滚子轴承，刚度高，精度稳定。上、下刀架均采用矩形导轨、纵横向进退均由死挡铁限位，定位精度高。借助插销板，可使机床动作按预选程序进行。下刀架纵向具有两种工进速度。液压系统采用单独的油箱，变量叶片泵和组合控制板。二精度比较1C7620的精度2刀架运动终点定位死挡铁中心线与驱动油缸中心线重合，导轨为矩形，纵向为镶钢淬火导轨，故精度及精度保持性都较好。定位精度为001MM,经济加工精度为IT7。2C7632的精度2主轴及刀架系统刚度高，但布局不甚合理，主轴受热变形后，直接影响被加工工件的直径尺寸。工作过程中，精度不够稳定。河南科技大学毕业设计论文5第3章传动系统设计31运动设计311极限转速根据洛阳轴承厂的现场调查，考虑到刀具材料的发展，切削速度的提高，确定切削速度范围MIN/60MINMMIN/130MAXM确定经济加工直径范围MMD80MINMMD180MAX极限转速31MIN/5178013010001000MINMAXMAXRDVN2取530R/MIN32MIN/1061806010001000MAXMINMINRDVN取106R/MIN。312转速数列公比的确定考虑到机床为大批量生产用的通用机床，应使机床的转速损失尽量小，以提高生产率。所以应选小一些。通过上述同类机床参数比较选定261转速级数（级）3381261LG106530LG1LGLG1LGLGMINMAXNNRN2差标准转速数列表得各级转速如表31所示表31各级转速（R/MIN）106132170212265335425530河南科技大学毕业设计论文6313主电机功率确定以最大切削速度加工外圆时；MIN/130MV切削速度MIN/130MV切削深度MMAP52走刀量RMMF/470工件材料，退火HB19615GCR刀具材料YT15前角100主偏角75RK刃倾角5S刀尖圆弧半径MMR250后刀面磨损量MMVB80查的系数930FFZK960RFZK281FZK361BNFZK1KFZK1FZK1RFZK121VBFZK单位切削力2/2109MMNP主切削力VBFZFZRFZKFZBRFZRFZVFZFFZPZKKKKKKKKFAPF1211113612819609304705221094314N切削功率34310VFPZM359601013043143KW考虑切削时机床的总效率，主电机功率P80河南科技大学毕业设计论文7351280359PKWPM根据计算和查表取KW15P电机转速一般与主轴的最高转速接近为好。在不使大带轮过大的情况下，应尽量选用较高的转速，这样可以使电机体积小，重量轻，价格便宜。故额定转速选1460R/MIN。查三相异步电动机型号Y160L4功率15KW额定转速1460R/MIN3314主传动系统拟定由于该机床用于大批量生产，在加工过程中，机床不经常变速，故采用交换齿轮变速。这样可以使主轴箱结构简单，减少操纵机构。轴向尺寸小，变速箱结构尺寸小，齿轮数量少，传动链短，传动精度较高。结构式41248122482142814428考虑交换齿轮应尽量放在前边，以减小扭矩，改善工作条件，减小结构尺寸，故选4124812248为减小结构尺寸，传动路线应“前密后疏”，故选41248最后扩大组的转速范围8301712941723F3ANS状态。所以，轴向力）（）（右左右右N3017SFFN1723SA3F轴承的轴向力与径向力之比041E93032543017FR右右左左RF当量动载荷计算50Y4011X0Y122X11左左左FYFXFPRP699330175132544021N22右右右FYFXFPRP河南科技大学毕业设计论文356203301705169121N式中动载荷系数。PF轴承寿命43431016670左左PCNLH）（HH1000023329699398485042516670310所以合格。因为，所以右轴承不必验算。可见左右轴承寿命均大于10000左右P34003综合JD最大回转直径MM。主轴与刀架之间的相对振幅的要求表51各轴振幅3传动效率要求表52传动效率4主轴前端轴承处温度控制等级振幅（0001MM）123等级效率08508075河南科技大学毕业设计论文37表53温度控制噪声应控制在一下范围表54噪音等级5结构应尽可能简单、紧凑，加工和装配工艺性好，便于维修和调整。6操作方便，安全可靠。遵循标准化和通用化的原则。52润滑与密封主轴转速高，必须保证充分润滑，因此用单独的油管将油引导到轴承处。主轴右端采用迷宫密封，间隙中充填润滑脂，轴的轴向窜动量应限制在迷宫轴向间隙数值的允许范围内。有的轴端采用端盖密封，必要时可加密封垫片（图上并未画出）。53其它问题箱体材料采用中等强度的HT2040灰铸铁，并进行时效处理。箱体砂型铸造时箱体的最小壁厚参考资料选为14MM。箱体和床身的固定采用前后左右螺钉直接紧固在床身上。定位刚度好，结构也比较简单。条件温度温升用滚动轴承70C40C用滚动轴承60C30C等级DB788083河南科技大学毕业设计论文38结论历时两个月的毕业设计即将完成，在这段繁忙而又充实的时间里，我的感受非常深刻。对于每一个将要面临毕业的大四学生来说，独立完成自己的毕业设计是有着深远意义的。因为我们毕业后就要走向工作岗位，而那将是新一轮的挑战，在离校前独立完成毕业设计，能够使我们从中学到很多东西，并且也能够使我们发现在以前的学习中自己的薄弱环节，从而使我们既弥补了在学习中遗漏的知识，又使我们从中学到了新的知识。虽然我的进展遇到了许多的困难，但通过各方面的努力和导师、同学的热心帮助，使我逐一克服了它们。并最终完成了此次毕业设计。在本次设计中，主要做了以下几个部位的结构设计1轴上皮带轮采用径向力卸荷装置，使皮带传动的径向力直接作用在箱体上而不是作用在轴上，从而改善了轴的工作条件。2采用电磁离合器和刹车装置以实现机床的自动工作循环，提高机床的自动工作循环，提高机床的生产效率。本设计重新设计了一套电磁离合器和刹车装置，结构简单，动作灵活。3至主轴的的传动采用斜齿轮传动、传动平稳，减少了传动冲击对主轴运动的影响，从而能提高了机床的加工精度和工作平稳性。主轴上的斜齿轮左旋，使其轴向力与轴向切削力方向相反，相互抵消从而减小主轴前端轴承所受的轴向载荷，前轴发热减少，寿命增长。主轴上大的斜齿轮还起到飞轮的作用，使主轴工作更平稳。4主轴采用了前端固定的方式，简化了主轴支撑的结构，充分利用了圆锥滚子轴承的性能。主轴受热伸长方向向后，不影响加工精度。5主轴前支承采用两个单列圆锥滚子轴承。为了减小主轴前端的悬伸量以提高加工精度，轴承孔与轴颈具有不同的配合，前一轴承孔与轴颈为过渡配合，后一轴承孔与轴颈为间隙配合，这样前一轴承为主要支承，从而减少了悬伸量。通过本次毕业设计，使我对自己所学的专业充满了信心，也对自己也充满了自信。并且知道了老师教给我们的知识是多么的重要，任何一部分薄弱河南科技大学毕业设计论文39都是进行不下去的。经过这次磨练，使我坚定了一个信念世上无难事，只要肯登攀。只要自己愿意去做，努力去奋斗，没有什么困难是不能被克服的。河南科技大学毕业设计论文40参考文献1机床设计手册编写组机床设计手册北京机械工业出版社，19862电大理工编辑部毕业设计指导书辽宁辽宁科学技术出版社,19853王昆，何小柏，汪信远机械设计/机械设计基础课程设计北京高等教育出版社，19954黄鹤汀，俞光金属切削机床设计上海上海科学技术文献出版社,19855张展齿轮设计与实用数据速查北京机械工业出版社,20096杨黎明，杨志勤机床设计简明手册北京国防工业出版社,20097刘武发，张瑞，赵江铭机床电气控制北京化学工业出版社，20098曹金榜，张玉峰，陈田养，等机床主轴变速箱设计指导北京机械工业出版社,19879张展实用机械传动设计手册北京科学出版社，199410濮良贵,纪名刚机械设计（第七版）北京高等教育出版社，200611张俊生金属切削机床与数动机床北京机械工业出版社，198912甘永立几何量公差与检测上海上海科学技术出版社，200813朱冬梅画法几何及机械制图北京高等教育出版社，200314戴曙金属切削机床北京机械工业出版社，198615孙桓,陈作摸机械原理（第六版）北京高等教育出版社，200616陆玉,何在洲,佟延伟机械设计课程设计（第3版）北京机械工业出版社，199517李庆余,张佳机械制造装备设计北京机械工业出版社，1998河南科技大学毕业设计论文41致谢至此毕业设计即将完成之际，我想向曾经给我帮助和支持的老师以及所有教过我的老师们表示最衷心的感谢。首先，我要感谢我的导师王雅红教授，她无论是在从资料查询、设计课题的确定、资料整理，还是对零部件设计的校核、结构方案得确定到论文的修改等各个方面都给予了我大量的指导和帮助，使我不但完成了设计，也学到了许多书本上学不到的知识，受益匪浅，特致以深深的感谢。她严谨的治学态度、对我严格的要求以及为人处世的坦荡将使我终身受益。除此之外，我还要感谢我大学四年的恩师们，他们都是我一生学习的榜样。他们对我生活的关心和照顾使我能顺利完成学业，并使我在各方面都有了很大的高。在此祝愿他们工作顺利、身体健康、幸福美满在此还要感谢和我同组的同学，很高兴在大学的最后一段历程中和他一路并肩走来，非常感谢他对我的帮助和支持，他让我深深感受到了团结协作的最要性。同时还要感谢那些与我朝夕相处了四年的同学，感谢他们这四年来在学习、工作、生活等各方面对我的帮助和支持，正是有了他们，我的大学生活才如此的丰富和多彩。河南科技大学毕业设计论文42外文资料译文高精度数控车床的研究和热误差补偿PC深井及JL何机械工程学系，国立中兴大学台中，台湾摘要这项研究是针对在热变形误差造成的温度上升，这有助于至40鈥在加工精度误差在一个转折点中心，提出了一种经济，准确，快速测量方法。它还探讨了热误差差距车削和静之间的空闲在实际切削环境。温度的测量单位是智能IC与校正电路，温度传感器。该A/D卡提取和转换数据和数据保存在计算机文件和位移传感器测量位移在线切割过程中的偏差。温度和热漂移误差，以便获得用于建立采用多变量的函数关系线性回归回归模型和非线性指数分别。最后，本文比较软件补偿方法为热漂移的关系。由于实验证明，该软件补偿方法可以限制热误差车削中心，一个在5米此外，该软件热误差补偿的使用一个单一的关系变量非线性指数回归模型可以减少误差40至60。关键词补偿法变形回归模型传感器热误差1简介用系统的方法，以减少数控机床错误，提高产品的精度，从而增加值添加到产品中已成为研究的重要领域。本研究对象的错误造成的热变形气温上升，有助于4070的精度在机械加工误差在1车削中心。此外，研究提出了一种经济，准确，快速测量法获得的温度上升，热漂移价值，为了建立一个转折点中心的几何误差和温度之间的关系。该软件的使用补偿的方法，以提高加工精度产品是这个文件的主题。据布赖恩1,2，一机热误差工具出现六个来源，即产生热切割过程中，能量损失的机械系统，冷却系统，更改房间温度，机器操作工具和热记忆效应。虽然许多研究热误差进行了自1967年以来，几乎没有改善在机床热误差达到了，直到1990。对机床热误差的解决方案集中在以下三个方面在减少热源，在热传递方向控制，和强大的散热设计结构。一些制造商产生空气轴承机床。由于内轴承组成部分并没有直接联系彼此，配置提供了一个解河南科技大学毕业设计论文43决方案问题产生的摩擦热的传统滚子轴承。虽然有错误的工作热机床自1960年以来，绝大多数的文献致力于以数控加工中心37和几篇论文提到车削中心，810。这是因为热误差测量方法和技术应用到机械加工中心无法用于车削中心。究其原因可归纳如下1该测量设备设置困难。随着正常的加工尺寸，它是不容易成立在一个设备削中心误差测量由于有限的空间。因此，测量误差更困难的一比一加工车削中心中心。此外，车床刀架容易产生干扰并导致冲突。2对称结构。在H型车削中心是一个对称结构，因此它的热误差的效果并不那么明显因为这从一个V型加工中心，从而导致建立一个精确的模型额外的困难热漂移。根据机床制造商的报告，内的车床轴误差100200米应更正对温度之间关系的基础和流离失所。3测量基准。这是很难找到一个测量基准1车削中心，它是由不同的加工中心。因此，激光干涉仪设备被使用。但是，它仍然是不容易的激光干涉仪校正设备，因为无与伦比的轴度误差。在转弯的文学与补偿方法中心，只有模拟方法DOMEZ11开发已接近完成。它增加了模拟信号补偿对伺服电机的驱动信号，以实现赔偿。然而，这项工作的目标赔偿以开放回路控制器，因而不宜在当前越来越流行，但更限制FANUC的控制器。原因是，发那科控制器使用数字没有其他外部信号参与伺服信号在反馈回路。因此，寻找一种快速测量和赔偿方法所需的技术。这项研究将根据快速测量温度的升高和热变形的相对值，建立和几何误差之间的关系车削中心的温度，然后用软件补偿的方法，以提高产品加工精度和增值的车削中心。该系统的功能简要介绍如下1使用的ICAD590温度传感器来测量温度，和A/D卡来提取数据，并转换信号。2使用车床的LTO2S循环位移仪器测量位移。3建立热误差模型的基础上实际切割。4建立热误差模型采用线性和非线性回归分析。5比较和开发简单的热误差补偿方法一车削中心。2对加工变形的影响精度和对策河南科技大学毕业设计论文44为了简化热误差模型的一个转折点中心，早期的工作重点可放在显示如主轴及伺服轴的关键组成部分运输的工具有对精度直接影响加工零件12,13。21主轴热漂移在车削中心一个H型主轴轴承，既有在径向轴承前方和后方的主轴，以抵制切削力。为了避免从径向推力转向，后面的主轴配备了推力轴承。因此，有只有一组推力轴承，可以防止主轴位移从温度的上升而径向方向上两端轴承。这种设计的地方1对主轴后部空间限制而离开前面部分延长，从而导致以下三种情况主轴热变形，由于温度上升1只有轴向向前延伸发生。这样做的原因变形类型是轴向温度上升主轴住房或主轴，和Z轴位移双方对机器的数据。2主轴的轴向和径向同时热位移。径向热位移可以向上（Y轴）或横向（X轴），原因就是主轴箱有两个方向的热位移同时并结合主轴的Z轴热位移。3主轴的中心轴的分歧是由于热由于变形的不平等在轴承温升前后轴承。这可以是很严重，使高速运行的非常危险的。这是错误难以弥补。22热漂移的伺服轴的车削中心炮塔上填上一个滚珠丝杠，定位精度，直线度，垂直度，并已成为对切割尖端的实际位置的主要决定因素，连同坚持滑摩擦，静态和动态导轨的刚度和伺服电机的敏感性小增量饲料。滚珠丝杠的温度会增加快速动作频繁，或重型载切割，或传热从外部来源，对轴承两端的两个固定会导致变形，然后弯曲球螺丝。因此，刀具转塔，不仅同时在两个方向运动，而且还产生了脑干脑炎失调误差。幸运的是，它只会导致一个平行运动在年底的刀向两个方向旋转轴的单点机，可用于有偿使用的HTM计算。这些错误不会导致一个偏差工作点。然而，滚珠丝杠所造成的错误变形和弯曲会造成一个充满活力的切削工具架C轴加工到过切的组成部分或出示当错误形成的组成部分。在车削中心的伺服轴是由两每个滚珠丝杠伺服马达。一个是X轴和另一种是Z轴。该错误是两者的结合。热误差更为复杂，对于一个单一轴。因此，选择适当的轴承主轴轴提供了最佳解决方案，以改善球螺丝错误。关于对热误差的转折点中心由高摩擦造成的部件，高速旋转或运动（如传输轴，线性滑河南科技大学毕业设计论文45轨，高速主轴），有三种方法来改善这样的1防止热传导。2减少或避免热变形。3补偿后的热变形。个别机床制造商的做法取决于个人的技术水平。23车削中心其他错误1准静态错误。慢慢地变化和增加的错误使用后交付后的机器，包括几何错误，运动学错误，错误造成的外部附件，不适当的机械装配，不稳定材料，设备和传感器不当。2动态势力错误。在振动机械结构原因造成的能动力量的来源对错误的组成部分表面。3影响精密加工的切削工具的变形。该比例的热量传送到机床小相比，产生的热量总量在切割。但是，它仍然会导致温度上升由于体积小，热容量切削工具。当温度上升的刀具加热会导致体积膨胀，最终导致加工误差。对于机床静态误差的改善，热媒可用来表示由一个不完美的旋转所造成的错误在车床主轴车削中心14。一个垂直的Z轴径向运动方面存在的旋转轴。该挠度不准确的组成部分，轴向夹紧运动平行于Z轴，和振荡一个错误在从Z轴都造成不准确的角度而言该运动部件的相对位置。的描写这些误差和移动物体运动部件可实现了转换和计算对象的运动功能相对于基准坐标。这种转换关系可以表示为44媒。该产品的媒指连续坐标转换。1NMNMNOTTTTTT3211有6个在主轴自由度误差中心的一个转折点。Z是Z轴革命角X是在X轴平行运动误差Y是误差的Y轴平行移动Z是错误的平行运动的Z轴，X是革命的误差在X轴和Y是Y轴革命的错误。T1的代表一个平行运动的X轴由XT2的代表一个平行运动的Y由YT3航站楼代表轴平行运动的Z轴由Z甲状腺素代表了革命X轴的QX系列，代表了粘数的Y轴由QY型革命代表和T6的Z轴革命的QZ。因此，主轴鈥檚错误的HTM可以写为（2）6543211TTTTTTTTMNMNO河南科技大学毕业设计论文46为了一个转折点中心高速主轴，Z是一个函数的时间，记用Z（T），由于高速革命的特征。由于环Z（T）的变化非常快造成的误差不能立即补偿。该在一个错误的车削中心主轴因此可以简化为（3）543211TTTTTTTMNMNO为主轴的车削中心后错误的HTM与革命和并行计算的投入运动矩阵可以表示为411111ZYXTZYXZYXXYZERROR车削中心有两个伺服轴，X轴和Z轴，而X轴是Z轴安装。基于关于坐标转换后的HTM，以下错误转换的切削工具的实际和理想的位置矩阵可以得到（5）IDEALTTTACYUALTTTACTUALZYXZYXZYXTTT对于车削中心，实际加工误差是总的切削工具的错误和组成部分的错误（6）ERRORACTUALZYXREALZYXZYXTTT111微调整机床装配时可纠正错误，减少静态建模和测量时间，并在网上通过跟踪系统改善的随着时间的错误。然而，热变形误差一机床，如式反映。（5），不能被纠正通过静态补偿。这些复杂的关系温度和变形，必须来自实验，并通过联机改进的实时测量。3实验设备及测量系统31温度测量河南科技大学毕业设计论文47有许多类型的温度传感器10。这个实验关于IC使用传感器的广告为1A输出590掳C1以便测量温度。它具有良好的线性度，宽功率范围（4V30V）并且小，易于安装，因此没有补偿电路是必要的。它能够测试温度范围约55150该地点在这个实验中温度测量包括主轴，球螺丝，炮塔，切割空间，室温。对于主轴作为一个整体，所有的轴承热源。该滚珠丝杆影响定位精度和炮塔有对刀具鈥檚切割时温度的影响。因此，所有这些项目应加以衡量。分配8个地点见表1。表1温度测量部分的数量和位置32位移测量系统要实现一个简单，方便，快捷，准确的方法获得高度可靠的数据，雷尼绍LTO2S车床用通告位移测量被雇用。该装置由一个OMM地址（光模块机），1外膜蛋白（光模块探头）和1MI12接口。测量探头依靠修复它的炮塔上就一钳。当MI12被激活，办公室管理计划发送和接收的OMM地址红外信号，以达到平衡状态。当探头涉及的组成部分，内部电阻连接到探头的变化和关闭红外信号削减基础从探头。这个输出端连接到跳过信号机床，使机床将通知经过的PMC（可编程机床控制器）停止执行目前的NC代码。由宏时，机工具也可以读取机械坐标X和Z轴的前跳过。为了确保准确性和LTO2S确定性萃取实验数据，接触式测量是实施了调整的标准的基础上50倍使用标准的通告计（50毫米，1精度M）找到一个方法复发并审查了标准指南针。结果显示，平均误差均在X轴和Z轴都在15M，这意味着良好探头结构刚度和高重复性计算宏的代码。累积误差的分析是需要额外的换刀位置，因为探头是固定刀架。在实验机是一种模型GCL中，21（威马机械有限公司），其定位精度X和Z轴补偿后可达到1M据由同河南科技大学毕业设计论文48一个固定的基准测量获得的数据，关于X轴切变的平均误差为2M在Z轴3M。33数据提取该数据提取系统的硬件结构采用的A/D812（元华电子有限公司）卡，工作代码编写一个接口使用波兰C，以转换由一个ICAD590测量温度的模拟信号为数字信号保存前传感器在文件中。该实验表明，主轴最高温度机床轴承约50任何温度较高会破坏轴承。让50平等的ICAD590输出5伏电压，因此最大输入电压设定为是5伏，为25毫伏（10V/4096）线性。对于温度传感器，以平衡和降低电压由长途传输和减少造成干扰由外部电压信号，所有的信号线被隔离线的长度相同。4车削中心的热漂移行为分析车削中心的热变形分析模型可分为静态分析和动态分析模型模型。静态分析产生高温只通过的X和Z轴与主轴运动革命，然后进一步研究之间的关系温度上升，热位移。这项研究的温度上升和错误之间的关系基础上的真正把被称为动态分析。一般来说，只有静态模型进行了研究，因为它很容易创造高温度测量和分析，认为只有少数变系数。另一方面，动态模型认为更为复杂的变数。例如，温度分布整个车削温度的网站，刀具的磨损和撕裂的车削加工，机振动，热量之间的切割工具和摩擦的组成部分，真正的力量和错误削弱，等等。本文是10扩展，使用S45C中碳钢为试验材料，实际措施热变形过程中真正通过实验转向。它开发出一套系统的实验方法，并提出了一系列对于热误差建模技术快速分析及补偿办法适用于实际加工环境，具有高精确度的要求。41静态的车削中心热漂移一个标准的测试棒插入夹头来衡量通过改变主轴变形的测试棒速度。为确保循环，该端面，平整度的重复性的LTO2S探针，所造成的错误该标准的测试棒，径向和环境长度变形测量的固定平均3点与120运动的角度。实验进行了500，1000，1500，2000，2500和3000RPM切割速度。结果表明，分配温度和热误差的静态实验是类似轴承的温度升高的关系在轴承的技术手册经验公式。该是，更高的转速，温度越高上升，但超过了一定的高旋转速度，温度上升逐渐接近一个固定的水平。数字1显示了标准的静态关系升温河南科技大学毕业设计论文49和热误差。在静态分析模型，具有最高的位置温度上升是在主轴尾端。它的温度随着转速的增大而增大，但最终接近一个稳定的水平。最高温度水平低于50在其他位置的温度上升不那么明显。从实验中发现，静态模型，对在X或Z方向测试标准杆位移非常小，即接近于零在扣除刀具改变错误。从静态分析的数据表明它没有必要去建一个热误差模型静态或轻加工。但是这是否意味着车床的热分布或温度上升会不会影响对加工精度真正将进行切割测试热或温度上升之间的关系在空转和实际切割错误。42热误差在实际切割车削中心为了提供相同的加工和测量数据，实验前的调整和校正必须做准确，适当控制对物质和环境也需要。以下假设提出1切削液的大量用于加工过程和工具之间的切削热变形在加工过程中的组成部分将被忽略。2在X和Z轴抵消了滚珠丝杠误差已经纠正了该控制器的参数。3阿一次性刀具的使用量和刀具磨损是被忽略。4切削工具的定位误差已经纠正。5由刀具变化引起的误差，推导出了平均价值的实验。6环境影响被忽略，例如，磁场，湿度变化和振动。7热传播被认为是统一和一致温度维持在加工现场。河南科技大学毕业设计论文50图1标准热漂移3000RPM没有真正的削减实验使用固定的转折点的C代码据说G92真正的切割。切削深度F是指建议价值025毫米每转转035毫米每转为S45C一中碳钢16。为了研究的影响，饲料价值对主轴温升，这一实验的一部分利用500主轴转速，1000，2000和3000RPM相对于静态的实验环境，切削深度（DOC）是固定的。试验结果表明当切削深度和速度是固定的，而进给速度变化（025毫米每转04毫米每转），增加在主轴温度几乎是相同的。这意味着在正常进给速度范围内，进给速度有弱协会主轴温升。错误分配后（约90分钟）是温度稳定大约有3米，没有太多变化。如果转速S是固定的，似乎进给速度F不要对任何温度的升高变化影响不大和热误差。为了证明这一现象，切削深度更改为DOC01毫米，转速S500RPM，和进给量速度F02504毫米每转。该在温度上升同样数额的实验结果主轴，热误差增加到6M。现在，进给速度F04毫米每转是固定的，深度切割为不同的DOC05毫米，10毫米，20毫米，50毫米，比早期的实验结果，深度切发现随着温度的上升密切相关和热变形。切越深，越大热误差。这种现象也是如此，直到商务部2毫米当它稳定。对于温度的时间到达相对稳定的水平，是缩短至45分钟。当速度S吗3000RPM，DOC5毫米，气温上升，热误差达到最大，那里的热误差可高达9M。结果显示在图2。河南科技大学毕业设计论文51图2在04毫米转速固定F1，下3000转热漂移，DOC5毫米没有真正的切割根据实验得出以下结论1在正常进给速度范围内，进给速度是非常弱关联的主轴温升。2转速S和切削深度有密切的和积极的关系随温度上升和利率热误差。值越大转速S和切削深度，温度上升快和热误差越大。3热的温度上升，有一个相应的错误相互关系，从而提高速度S和在切削深度可用于快速建模技术。4阿热误差最大的9M时存在的革命速度是3000RPM和切削深度的DOC50毫米。5温度和热之间的关系错误根据空转的条件是相当不同，根据实际切割的条件。该模型温度和热误差只能开发指实际切割。6在实验中，热误差的主要原因是主轴主轴变形时被加热。43主轴热误差模型通过分析在不同温度上升，在实际切割，它是发现，在所有各点的温度变化测量不利于整体热误差。因此，关键要符合成本效益，简单，方便，快捷建模是定位与最大的温度点贡献，并以此作为这些点源热通过在主轴温升引起的错误。431多变量回归分析在回归分析，较大的相关系数，更一致的两者之间的关系。最小均方误差表示预测之间的距离在回归值和实际值。该小错误，越短距离预测值和实际值。相关系数和最小均方表明的物理或相关距离回归值与实际值衡量。回归分析的X轴。回归分析是一个运行随着温度和热误差的个人和多变量温度水平，并与各相关温度水平和热误差。就表明了表2，热误差是不全面的分析由于任何单一的温度水平。最高度相关温度水平组合表示的任意一台LATION系数和最小二乘的T1，T2和T3航站楼，如图所示在方程式如下7回归分析的Z轴。Z轴回归分析这样做的直接使用的组合和排列的许多温度水平。在表3中，最高度相关温度组合由相关系数表示和最小二乘的T1，T2和T3航站楼，所示公式如下河南科技大学毕业设计论文528表2在回归变量的相关性比较热错误的X轴432非线性回归分析根据实验数据，工作环境光切割（DOC05MM）已就影响主轴温升鈥檚类似静态空转，其中热误差表现出的线性关系。当DOC05MM，热误差趋势可以由一指数模型。简化的在线补偿模型可以在一个单一的计算温度的水平位移。因此，水平和温度之间的关系方程粗糙加工热误差是来自非线性回归模型。X轴回归分析。要获取PEARSON相关系数和测量温度的最小二乘和热误差，相关性最强的是发现在T2，用最小的最小二乘。方程的关系T2和之间的X轴热误差因此成立。当DOC05MM，在X轴的热误差预测模型是由下面的公式描述，随着温度在二号客运